POTENCIAL DE USO DE COMPOSTOS ORGÂNICOS COMO, …

X Fórum Ambiental da Alta Paulista, v. 10, n. 12, 2014, pp. 168-183

POTENCIAL DE USO DE COMPOSTOS ORGÂNICOS COMO, COAGULANTES, FLOCULANTES E ADSORVENTES NO

TRATAMENTO DE ÁGUA E EFLUENTES.

Alvaro Alves Martins1

Rafael Montanhini Soares de Oliveira2

Emerson Adriano Guarda 3

RESUMO

O grande crescimento populacional e industrial resultou também no elevado aumento da demanda por

água, principalmente potável. Vários estudos têm sido realizados com o intuito de melhorar os sistemas

e métodos de tratamentos já existentes e a redução de impactos ambientais resultantes. Através da

maior eficiência nos processos, minimizando as concentrações de produtos químicos utilizados

principalmente na coagulação e floculação. Este trabalho busca descrever a eficiência, viabilidade e

vantagens, principalmente de cunho ambiental na utilização de coagulantes e floculantes orgânicos no

tratamento de água e efluentes em substituição aos convencionais coagulantes inorgânicas, além de

relatar as propriedades adsorventes dos coagulantes orgânicos na remoção de íons metálicos. Para

tanto foi realizada uma revisão bibliográfica sobre a utilização, eficiência, aplicabilidade, viabilidade e

pontos negativos dos coagulantes e floculantes orgânicos, quitosana, moringa olifeira Lam e tanino, e

posterior correlação com os coagulantes e floculantes inorgânicos convencionais, a base de sais de

alumínio e ferro.

Palavras-chaves: Coagulantes. Floculantes. Água. Tratamento.

1 Mestrando em Engenharia Ambiental, UFT. [email protected].

2 Doutor em Engenharia Química, UTFPR/ professor. [email protected].

3 Doutor em Química Orgânica, UFT/ professor. [email protected].


COMPOUNDS OF USE POTENTIAL AS ORGANIC,

COAGULANTS, FLOCCULANTS And ADSORBENTS IN

WATER TREATMENT AND WASTEWATER.

ABSTRACT

The large population and industrial growth also resulted in greatly increased demand for water,

especially drinking. Several studies have been performed in order to improve the systems and methods

of existing treatments and the reduction of environmental impacts. Through increased process

efficiency, minimizing the concentrations of chemicals used primarily in coagulation and flocculation.

This paper seeks to describe the efficiency, viability and advantages, mainly addressing environmental

issues in the use of coagulants and organic flocculants in water treatment and wastewater replacing the

conventional inorganic coagulants, in addition to reporting the adsorbent properties of organic

coagulants in removing metal ions. To do a literature review on the use, effectiveness, applicability,

feasibility and negatives of coagulants and organic flocculants, chitosan, moringa olifeira Lam and

tannin, and subsequent correlation with conventional inorganic coagulants and flocculants was

performed, the basis of aluminum salts and iron.

Keywords: Coagulants. Flocculants. Water. Treatment.

COMPUESTOS DE USO POTENCIAL COMO ORGANICOS,

COAGULANTES, FLOCULANTES Y ADSORBENTES EN

TRATAMIENTO DE AGUAS Y AGUAS RESIDUALES.

RESUMEN

El gran crecimiento demográfico e industrial también resultaron en gran medida el aumento de la

demanda de agua, especialmente potable. Varios estudios se han realizado con el fin de mejorar los

sistemas y métodos de los tratamientos existentes y la reducción de los impactos ambientales. A través

de los procesos más eficientes, reduciendo al mínimo las concentraciones de los productos químicos

utilizados principalmente para la coagulación y floculación. Este trabajo intenta describir la eficiencia, la

viabilidad y las ventajas, sobre todo de carácter ambiental el uso de floculantes orgánicos y

coagulantes para el tratamiento de agua y aguas residuales para reemplazar coagulantes inorgánicos

convencionales, y reportar las propiedades coagulantes orgánicos de adsorbentes para la eliminación

de iones metálicos. Para este estudio fue una revisión de la literatura sobre el uso, la eficiencia, la

aplicabilidad, viabilidad y los contras de coagulantes y floculantes orgánicos, quitosano, Lam olifeira

moringa y taninos, y la correlación posterior con coagulantes y floculantes inorgánica convencional,

basado en sales de aluminio y el hierro.

Palabras-clave: coagulantes. Floculantes. Agua. Tratamiento.


Introdução

Usualmente nos processos de tratamento de água e efluentes, sais de alumínio

e ferro são os mais utilizados na coagulação e floculação (DI BERNARDO*, 2003).

Porém são ambientalmente indesejáveis, devido à contaminação que causam (VAZ,

et al., 2010).

Uma solução proeminente é a utilização de compostos orgânicos ou naturais,

em substituição aos inorgânicos. Dentre eles, a quitosana, moringa olifeira Lam, e

taninos, têm demonstrado ser uma opção econômica e ecologicamente correta para

os tratamentos de água, efluentes, águas residuárias e até mesmo como

bioadsorventes na remoção de íons metálicos. Estes compostos, são abundantes,

biodegradavéis, não tóxicos, com baixo índice de formação de lodo e de baixo custo,

características que se sobrepõem aos coagulantes inorgânicos.

Esse estudo, correlaciona, a eficiência, as vantagens ambientais e viabilidade

da utilização da quitosana, moringa olifeira Lam e taninos, como coagulantes,

floculantes naturais e biosorventes no tratamento de água, efluentes e adsorção para

remoção de íons metálicos em relação aos coagulantes inorgânicos comumente

utilizados.

Coagulantes inorgânicos - Sais de Alumínio e Ferro

Sais de Alumínio e Ferro (sulfato de alumínio, cloreto férrico, sulfato ferroso

clorado, sulfato férrico e hidroxi-cloreto de alumínio - HCA ou PAC), são citado,

como os mais utilizados em processos de coagulação e floculação (DI BERNARDO*,

2003), isso se deve ao seu comprovado grau de eficiência na remoção de impurezas

em tratamentos de água e efluentes e ao seu baixo custo, porém são ambientalmente

indesejáveis, pois os lodos produzidos podem disponibilizar íons solúveis que

comprometem de modo significativo a saúde humana e o meio ambiente (VAZ, et al.,

2010).


Sais de alumínio são agentes inorgânicos não biodegradáveis que

acrescentam elementos químicos à água ou ao lodo. E como principal dificuldade de

sua utilização, destaca-se o complexo manuseio do lodo inorgânico gerado, em

função do volume elevado e do alto teor de umidade (VAZ, et al., 2010).

O alumínio é considerado um elemento inerte para o corpo humano. No entanto, a

inalação prolongada de particulados de alumínio pode causar irritações pulmonares e

fibroses (LEMOS, et al., 2008). Náusea, vômito, diarréia, dor epigástrica, ânsia,

gastrenterite hemorrágica e colapso circulatório, também são correlacionados.

Suspeita-se ainda da ligação do sulfato de alumínio com o desenvolvimento da

doença de Alzheimer (CARVALHO, 2008).

Os sais de ferro, também são muito utilizados como agentes coagulantes para

tratamento de água e efluentes; reagem neutralizando cargas negativas dos colóides

e proporcionando a formação de hidróxidos insolúveis de ferro, e devido à baixa

solubilidade dos hidróxidos férricos formados, eles agem sobre ampla faixa de pH

(PAVANELLI, 2001).

No processo com sais de ferro, a formação de floco é mais rápida do que as

com sais de alumínio devido ao seu alto peso molecular, contudo sais de ferro ainda

podem apresentar caráter ácido, corrosivo e acentuado índice de formação de lodo,

causando graves prejuízos ao meio ambiente por sua utilização. (PAVANELLI, 2001;

VAZ, et al., 2010).

A coagulação, com sais de alumínio e ferro, a princípio, é essencialmente

química, que consiste nas reações do coagulante com a água. Essas reações formam

espécies hidrolisadas de cargas positivas que dependem da concentração do metal

presente, da temperatura, da quantidade de impurezas e do pH final da mistura.

Posteriormente ao processo químico, ocorre o processo físico, com o transporte

dessas espécies hidrolisadas para o contato com as impurezas presentes na água

gerando flocos, que são mais facilmente removidos por outros processos como

decantação e filtração (DI BERNARDO, 1993).

Outro artificio utilizado, são os auxiliares de coagulação, que potencializam as

reações de coagulação e a formação de flocos. Esses auxiliares podem ser,


sintéticos, naturais, catiônicos, aniônicos e não iônicos, havendo diferentes marcas no

mercado brasileiro. O emprego desses produtos pode possibilitar vantagens como

aumentar a duração da carreira de filtração, reduzir os gastos com produtos químicos

em comparação à utilização apenas de coagulante primário, diminuir o volume de

lodo gerado e aumentar a eficiência de remoção de cor, turbidez ou carbono orgânico

total da água (DI BERNARDO**, et al., 2003).

Coagulantes Orgânicos

Em paralelo aos tratamentos convencionais que utilizam floculantes

inorgânicos, tanto para a redução de matéria orgânica (DBO) em água potável como

para águas residuárias, tem-se a ascensão de pesquisas pela utilização de produtos

orgânicos ou naturais como floculantes/coagulantes, produtos estes que contribuem

de maneira significativa para a preservação não só do compartimento água mais

também dos compartimentos solos e ar.

Dentre os compostos orgânicos com propriedades coagulantes, floculantes e

adsorventes os que apresentam as mais eficientes características são a quitosana,

sementes de moringa olifeira Lam e os taninos (VAZ, et al., 2010).

Quitosana

A quitosana é um polisacarídeo, policatiónico que possui um grupo amino e dois

grupos hidroxíla na repetição glucosidíca que pode ser encontrado em alguns

microorganismos. A maneira mais utilizada para sua obtenção é através da

desacetilação da quitina em meio alcalino. Sua estrutura química é constituída de

unidades de 2-amino-2-desoxi-D-glicopiranose e 2-acetamida-2-desoxi-D-

glicopiranose interligadas por ligações glicosídicas β-(1→4) (KUMAR; MAJETI, 2000).

Polisacarídeos são caracterizados principalmente pela sua biodegradabilidade,

biocompatibilidade e abundância. Em função disso, existem estudos sobre a

aplicação da quitosana em varias áreas, como citado por Silva, et al., (2008) que


relata a utilização de catalisadores de Cu (II) e Co (II) adsorvidos em quitosana

usados na transesterificação de óleos de soja e de babaçu na produção de biodiesel.

No campo farmacêutico, reações de modificação química da quitosana, como

desacetilação, N-acetilação, acilação, O-acetilação, O- e N-ftalação, O-

carboximetilação, oxidação, entre outras, têm sido bastante estudadas, de forma a

preparar produtos com características bem específicas para determinadas aplicações

farmacêuticas (GARCIA, et al., 2008). A presença de grupos amino na estrutura da

quitosana, a diferencia da quitina e dá a esse biopolímero propriedades bem

peculiares. A Figura 1 apresenta a obtenção da quitosana através da desacetilação

da quitina.

Figura 1 – Estrutura da quitina; após desacetilação tem-se a quitosana (KUMAR; MAJETI, 2000).

Para que a quitosana seja eficiente como coagulante e floculante, é necessário

a priori, sua diluição em meio ácido, permitindo assim aumentar sua reatividade para

ligações, devido à maior acessibilidade e melhor disponibilidade de grupos amina, em

comparação ao uso em estado sólido (GUIBAL; ROUSSY, 2007).

A quitosana tem sido muito utilizada no tratamento de água, devido a

capacidade de complexar e solidificar diferentes poluentes solúveis em água. As

macromoléculas catiónicas carregadas positivamente podem desestabilizar a

suspensão coloidal negativa, formando pontes (complexos de grande peso molecular)

pela neutralização das cargas, reduzindo dessa forma os sólidos suspensos (SS),

demanda bioquímica de oxigênios (DBO) e a turbidez. E no final do processo o lodo

resultante pode ser ainda eliminado no meio ambiente, causando menor impacto do

que lodo derivado de sistemas comuns com coagulantes à base de metais


(RENAULT, et al., 2009). Chi e Cheng, (2006) relatam também que a lama ou lodo de

um processo de coagulação por biopolímeros pode ser utilizado diretamente como um

suplemento alimentar.

Uma propriedade relevante que caracteriza a quitosana e seus derivados é a

capacidade de adsorção de íons metálicos. E para um processo mais eficiente de

adsorção, o parâmetro mais importante segundo Chaves, et al., (2009), Devi, et al.,

(2012) e Sahfaei, et al., (2007) é o pH inicial da solução, pois, esse, interfere de

maneira significativa nos índices de protonação dos grupos amina, responsáveis

pelas características adsorventes da quitosana.

Os metais, sempre foram um problema no contexto de poluentes ambientais

devido a sua baixa biodegradabilidade e elevado índice de toxicidade. Mercúrio e

arsênio, por exemplo, apresentam alta toxicidade para os organismos vivos, mesmo

em concentrações de traços (PPB), por isso é necessário a total eleminação dos

mesmos em resíduos que serão descartados.

Com base nessas características, existem pesquisas como a de Sahfaei, et al.,

(2007) cujo enfoque foi à remoção de íons mercúrio por adsorção utilizando a

quitosana. Santos, et al.,(2011) utilizou um complexo de Ferro – Quitosana reticulado

na remoção de Arsênio (III) por adsorção em meio aquático. Ambos obtiveram

resultados que confirmam a eficácia da quitosana como adsorvente na remoção de

metais.

Outra aplicação dada a quitosana é a remoção de corantes em águas

residuárias de indústrias, principalmente texteis. Chaves, et al., (2009), avaliaram a

capacidade adsorvente da quitosana em relação ao corante violeta 5R Remazol, em

meio aquoso, que é geralmente utilizado na industria textil. Foi avaliado a

interferência do pH do meio, cinética da reação de adsorção e parâmetros

termodinâmicos. Concluindo desta forma que a quitosana é um polímero com grande

capacidade adsorvente e de baixo custo para remoção de poluentes ambientais,

especialmente os corantes presentes em águas residuais.

Devi, et al., (2012) utilizaram a quitosana no tratamento de efluentes

contaminados com óleo vegetal proveniente de produção industrial. Os parâmetros


considerados para o estudo foram, turbidez, demanda química de oxigênio, sólidos

suspensos totais e condutividade elétrica. E seus resultados, mostraram que a

quitosana pode remover a maioria das suspensões coloidais, orgânicas e cor do

efluente, com eficiência de remoção ótima em pH 4,0, demonstrando ser muito eficaz

como coagulante/foculantes para esse tipo de tratamento.

Pesquisas sobre a eficiência de floculação de coagulantes e floculantes

orgânicos em relação aos inorgânicos (cloreto férrico e sulfato de alumínio) para a

remoção de cor e turbidez em efluentes de processos de galvanoplastia são citados

por Vaz, et al., (2010) e segundo os autores, o agente quitosana apresentou-se como

o mais promissor coagulante e floculante para o tratamento desse tipo de efluente,

devido a índices de remoção dos parâmetros analisados, além da baixa toxicidade e

biodegradabilidade.

A eficiência de coagulação da quitosana foi avaliada também na remoção de

turbidez da água do mar, utilizada em processo de dessalinização, como proposta de

substituição de coagulantes inorgânicos. Enquanto a maioria das pesquisas enfatiza

o uso de quitosana em meio ácido ou neutro, os testes demonstraram efetividade em

pH alcalino. A maior eficiência de remoção de turvação foi obtido em pH inicial de

8,1. A eficiência de remoção de turvação de quitosano foi dada como maior do que o

sulfato ferroso e comparáveis ao do alúmen (ALTAHER, 2012).

Com o objetivo de desenvolver um material mais versátil para o tratamento de

água Xie, et al., (2013) sintetizaram uma zeólita apartir de cinzas de carvão (ZFA) e

posteriormente a modificaram com quitosana, obtendo a zeólita modificada com

quitosana (CMZFA), com a finalidade de sequestro catiônico (amônio), aniônico

(fosfato) e orgânico (ácidos húmicos) dos poluentes da água, obtendo como

resultados, alta eficiência por parte do CMZFA.

Considerando os trabalhos realizados pelos autores, Silva, et al., (2008),

Garcia, et al., (2008), Sahfaei et al., (2007), Santos et al.,(2011), Chaves et al., (2009),

Devi, et al., (2012), Xie, et al., (2013), Guibal e Roussy, (2007), Renault, et al.,( 2009),

Chi e Cheng, (2006), Vaz, et al., (2010), e Altaher, (2012) é possível afirmar que a

quitosana pode ser utilizada, nas mais diversas aplicações e em multiplas áreas, com


destaque para característica de coagulação, formação de complexos e adsorção de

íons metálicos. Além dessas características é um produto de considerável eficiência,

biodegradável, não-tóxico e de baixo custo.

Moringa Olifeira Lam

A moringa olifeira Lam é uma planta da família das Moringaceaes, com cerca

de quatorze espécies entre árvores e arbustos (ANWAR, et al., 2007). Originária da

Índia, é facilmente encontrada nas regiões tropicais, devido a sua capacidade de

adaptção em países de clima quente(ZAYED, 2012).

A espécie chegou ao Brasil, por volta de 1950, como planta ornamental, mais devido

as suas características nutricionais e não tóxicas para seres humanos e animais, tem

sido cultivada para fins alimentícios e farmacêuticos (BARRETO, et al., 2009).

É uma planta com alto valor nutritivo, muito rica em protéinas, aminoácidos,

além de adequada ao consumo humano e animal. Por este motivo tem grande

aplicação nas áreas, industriais e medicinais (ZAYED, 2012).

Um estudo fitoquímicos realizado por Barreto, et al., (2009) caracterizou os principais

constituintes químicos voláteis e não volatéis nas folhas, frutos, casca e flores da

moringa olifeira Lam. No extrato etanólico das folhas foi realizado o isolamento dos

derivados benzilnitrilas niazirina, niazirinina e 4-hidroxifenil-acetonitrila, enquanto que

das cascas dos frutos somente o octacosano foi obtido.

Os óleos essenciais das folhas, flores e frutos foram analisados e os principais

componentes identificados foram: fitol (21,6%) e timol (9,6%) nas folhas, octadecano

(27,4%) e ácido hexadecanóico (18,4%) nas flores e docosano (32,7%) e tetracosano

(24,0%) nos frutos. A 4-hidroxifenil-acetonitrila foi citada pela primeira vez para o

gênero moringa bem com óleos essenciais das flores e frutos (BARRETO, et al.,

2009).

É grande a gama de aplicações da moringa olifeira Lam nas mais diferentes

áreas. Algumas delas, dispertam interesse devido a sua conotação ambiental, como

no caso das propriedades de coagulação, adsorção de íons metálicos, ação


bactericida das sementes, utilizadas no tratamento de águas (MONACO, et al.,

2010), além de serem fontes para a obtenção de óleo (SHARMA, et al., 2009).

Amaral et al.,(2006) no entanto, descrevem que, o emprego de sementes de moringa,

como coagulante e bactericida no tratamento de águas sem a radiação solar, não

apresenta eficiência na remoção de patogênos, principalmente do tipo E. Coli.

No tratamento de águas contaminadas por íons metálicos, Gupta, et al., (2007)

relatam a utilização das propriedades de adsorção das sementes de Moringa na

remoção de arsênio em pessoas contaminadas pela ingestão de águas subterrâneas

em Bengala Ocidental, na Índia. Cerca de 6 milhões de pessoas endemicamente

foram expostos ao arsênico inorgânico por beberem água subterrânea altamente

contaminada através de poços tubulares de bombeamento manual. E para comprovar

a ação concomitante das sementes de moringa na remediação do arsênio, foram

contaminados camundongos com arsênio induzido por stresse oxidativo. O resultado

evidência o papel benéfico da Moringa na proteção de animais contra os efeitos

tóxicos do arsênio e na redução da absorção do mesmo por organismos vivos devido

a fatores bioquímicos. Há relatos também da utilização das sementes na remoção de

cádmio em águas contaminadas (MENEGHEL, et al., 2013).

A utilização de sementes de moringa olifeira Lam como coagulante em

processos de tratamento de águas é um tema de alto valor científico e econômico,

devido a origem de obtenção, preço baixo, abundância, biodegradabilidade, potencial

de coagulação, adsorção e propriedades antimicrobianas (SIVAKUMAR, 2013). Além

de bastante estudado também para o tratamento de águas turvas (MONACO, et al.,

2010).

Ndabigengesere, et al.,(1998) relatam que, para a coagulação, as sementes

possuem, proteínas catiônicas diméricas de peso molecular aproximadamente igual a

13 quilodaltons (kDa), com um ponto isoeléctrico entre 10 e 11, que desestabilizam as

partículas contidas na água e através de um processo de neutralização e adsorção,

floculam os colóides seguindo-se de sedimentação (NDABIGENGESERE, et al.,

1995; FINK, 1984).


Sementes de moringa olifeira Lam, podem ser utilizadas como coagulantes no

tratamento de água para consumo humano, porém apresentam os seguintes

problemas: aumento da carga orgânica causando cor, odor e sabor a água; e a

matéria orgânica pode consumir o cloro adicionado à estação de tratamento, atuando

como precursor de trihalometanos durante o processo de desinfecção. Portanto é

sugerida sua utilização no tratamento de água, após a purificação das proteínas

catiônicas ativas (NDABIGENGESERE, et al., 1998).

Outra aplicação da moringa olifeira Lam foi a avaliação da farinha de semente

como um agente de coagulação/floculação para o potencial de produção de biodiesel

de microalgas realizada por Teixeira, et al., (2012). O autor afirma uma eficiência

considerável em relação a outros coagulantes naturais, com bom tempo de

sedimentação sendo forte candidato como biofloculante para células de Chlorella

Vulgaris na produção de biodiesel.

A utilização das sementes com a finalidade de remoção da DQO (demanda

química de oxigênio) e STD (sólidos totais disolvidos) no tratamento de efluentes

urbanos, também foi pesquisado por Sivakumar (2013). Seus resultados

demonstraram que, o melhor potencial de remoção se deu em pH 7,0 e temperatura

de 318 K, com eficiência de remoção de DQO e STD de 82 a 84%, indicando que a

moringa, na remoção de DQO e STD, em efluentes urbanos, parece ser um solução

alternativa e bastante econômica em relação a outros métodos convencionais.

Taninos

Taninos são compostos polifenólicos sendo o segundo grupo de fenóis mais

abundantes da natureza, com estrutura semelhante a dos flavonóides. De origem

natural, são encontrados em algunas espécies de plantas. Tem como característica a

capacidade de formação de complexos fortes com macromoléculas (proteínas,

celulose e amido, etc) e sais minerais, causando sua precipitação. Nas plantas que

os produzem desenvolvem importantes atividades biológicas, agindo como defesa


contra doenças causadas por fungos, bactérias e vírus e protegendo os tecidos do

ataque de insetos e herbívoros (DURÁN, et al., 2010).

Comumente, os taninos são classificado em duas grandes classes: taninos

condensados e taninos hidrolisáveis (BARBEHENN; CONSTABEL, 2011), conforme

Figura 2. Atualmente, é também aceito a divisão em quatro grupos: galotaninos,

elagitaninos, taninos complexos e

taninos condensados (DURÁN, et al.,

2010).

(a)

(b)

Figura 2 – (a) Tanino hidrolisável – estrutura química do ácido elágico (ATONIO, et al., 2010). - (b)

Tanino condensado – estrutura química da proantocianidina flavonóide polimerizado (CARNEIRO, et

al., 2009).

As principais plantas taníferas encontradas no Brasil são: acácia-negra ou

mimosa (Acacia mearnsii); barbatimão (Stryphnodendron adstringens); aroeira

(Lithraea molleoides); mangue vermelho (Rhizophora mangle); quebracho (Schinopsis

lorentzzi); goiabeira (Psidium guayava Raddi); murici (Byrsonima verbascifolia Rich);

pinheiro (Araucaria angustifolia); eucalipto (Eucalyptus sp.); angico vermelho

(Anadenanthera peregrina) e outras (CARNEIRO, et al., 2009).

Devido as suas características químicas, os taninos tem sido utilizados há

anos, em diversas aplicações como relatado por Barbehenn e Constabel, (2011), que

descreveram suas utilizações como agentes de ligação protéica, antioxidante,

prooxidante, toxinas e seus efeitos sobre os herbívoros na escolha dos alimentos.

Pelo fato de interagir com proteínas, Durán, et al.,( 2010) evidênciaram o uso de


taninos por milhares de anos como agentes de bronzeamento. Kadokawa, et al.,

(2008) descrevem a preparação de um gel a base de tanino, compatível com outros

polímeros naturais na produção de matériais compósitos.

Lima, et al., (1998) descrevem, o efeito adsorvente de taninos extraídos da

planta Eucaliptus Saligna imobilizado em celulose para remoção de Cromo (VI) em

água natural. Segundo o autor a resina tanino celulosica, demonstrou alta

capacidade de remoção de Cromo (VI), principalmente em águas salinas onde a

seletividade aumenta.

A eficiência das propriedades adsorventes dos taninos para íons metálicos,

também foram pesquisadas por Torres, et al., (1999) para o mércurio (II) e o

metilmercúrio (CH3Hg ). Foi concluido que a adsorção de ambas as espécies

dependem do pH, e em solução com altas concentrações de cloreto (Cl-1) a eficiência

da adsorção diminui.

Já as propriedades coagulantes e floculantes de compostos orgânicos são

conhecidas e estudadas a décadas como relata Wang, et al., (1978). Em seu trabalho

o autor descreveu as capacidades de interação, coagulação, aglomeração, flotação,

e formação de polieletrólitos catiônicos dos compostos, utilizados principalmente no

tratamento de água.

No processo de coagulação os taninos atuam em sistemas de partículas

coloidais, neutralizando cargas e formando pontes entre estas partículas, sendo este

processo responsável pela formação de flocos e como conseqüência sua

sedimentação (BONGIOVANI, et al. (2010); GRAHAM, et al., 2008).

Como a coagulação é um processo muito importante na obtenção de água

potável, são bem vindas, todas as formas de tecnologias ou inovações que possam

agregar benefícios e valores a esse processo. Bongiovani, et al., (2010) fazem em

seu trabalho uma descrição e avaliação dos benefícios da obtenção de água potável a

partir de coagulantes naturais, utilizando taninos como coagulante. Constatando que a

utilização de coagulantes orgânicos biodegradáveis é, portanto, uma alternativa

técnica aos coagulantes convencionais, possuindo benefícios a saúde pública além

da preservação ambiental.


Com base nos autores, Lima, et al., (1998), Nakajima e Sakaguchi (1999),

Torres, et al., (1999), Zeng, et al., (2009), Santana, et al., (2002), Wang, et al., (1978),

Bongiovani, et al., (2010), Graham, et al., (2008), Heredia e Martín, (2009) e Heredia,

et al., (2011), os taninos apresentam alta eficiência na remoção de íons metálicos das

mais variadas espécies inclusive na recuperação dos mesmos por adsorção, e grande

aplicabilidade como agente de coagulação/floculação no tratamento de águas turvas ,

efluentes urbano e corantes, com carcterísticas de interação, biodegradabilidade,

baixa toxicidade e baixo custo integrado.

Conclusões

Após a pesquisa foi constatado os seguintes pontos a respeito da quitosana,

moringa olifeira Lam e os taninos. E em seguida sua correlação com coagulantes

inorgânicos convencionais (sais de Alumínio e Ferro).

A quitosana é um polisacarídeo, policatiónico que apresenta um ampla

diversidade de aplicações nas mais diversas áreas. Sendo utilizada como suporte

para catalizadorese em processos de produção de biodiesel; como fonte de vários

produtos na área farmacêutica; como adsorvente na remoção de íons metálicos

contaminantes como mercúrio(Hg) e arsênio (As); na remoção de óleos em águas

residuárias; e com destaque para suas propriedades coagulantes, apresentando

capacidade de solidificar e complexar diferentes poluentes soluvéis em água, até

mesmo na água do mar, atuando também como coagulantes que apresenta grande

interação e flexibilidade podendo ser modificado como é o caso das zéolitas

modificadas com quitosana, utilizadas também em processos de coagulação.

A moringa olifeira Lam, chegou ao Brasil como planta ornamental, mais logo

suas propriedades dispertaram outros interesses, com aplicações em diversas áreas

como, nutrição tanto humana quanto animal, na farmacologia, na remoção íons

metálicos, como agentes bactericidas, dentre outras. Na remoção de íons metálicos,

foram avaliadas as sementes e as cascas e ambas apresentaram eficiência em tal

aplicação. Mais como no caso da quitosana a principal função das sementes de


moringa foi na coagulação. Onde apresentaram potencial eficiência, porém observou-

se alguns problemas como o aumento de matéria orgânica , cor e odor na água, além

de poder consumir cloro e gerar trihalometanos, substância de carater tóxico.

Os taninos, compostos polifenólicos muito abundantes na natureza, que são

obtidos apartir de certas plantas. Sendo amplamente utilizados, como agentes de

ligação protéica, antioxidante, prooxidante, toxinas, como agente bronzeador, na

produção de matériais compósitos, adsorventes na remoção de íons metálicos e

finalmente como coagulantes de grande eficiência, comercializado atualmento no

mercados brasileiro em varias marcas.

Coagulantes inorgânicos convencionais (sais de Al e Fe), tem sua eficiência

como agentes de coagulação e floculação comprovada por diversos autores, além de

apresentarem uma viabilidade economica relevante. Porém no que se refere a

questão ambiental os mesmos apresentam características que são bastantes

prejudiciais tão ao meio ambiente quanto a saúde humana e não demonstram

propriedades adsorventes constatadas. Um exemplo disso, são os elevados índices

de formação de lodos, baixa biodegradabilidade e acentuada toxicidade.

O alumínio, por exemplo, a inalação prolongada de suas particuladas pode

causar irritações pulmonares, fibroses, náuseas, vômito, diarréia, dor epigástrica,

ânsia, gastrenterite hemorrágica e colapso circulatório e suspeita-se ainda da ligação

do sulfato de alumínio com o desenvolvimento da doença de Alzheimer. Os sais de

ferro podem apresentar caráter ácido e corrosivo que também são nocivos ao meio.

Após todas a afirmações é possível determinar a grande importância dos

coagulantes/floculantes orgânicos (naturais) , em substituição aos inorgânicos como

coagulantes no tratamento de água, efluentes, águas residuárias além de eficientes

adsorventes na remoção de íons metálicos.

Referências

ALTAHER, H. The use of chitosan as a coagulant in the pre-treatment of turbid sea water. Journal of

Hazardous Materials, p. 233 – 234, n. 97– 102. 2012.


ATONIO, F. V.C., POMPA, S. S., VÁZQUEZ, G. M., AGUILERA, A., AGULILAR, R. R., AGUILAR, C. N.

PROPIEDADES QUIMICAS E INDUSTRIALES DEL ÁCIDO ELÁGICO. AQM - Acta Química

Mexicana - Revista Científica de la Universidad Autónoma de Coahuila, Ano 2, No. 3. 2010.

AMARAL, L. A., JUNIOR O. D. R., BARROS, L. S. S., LORENSON, C. S., NUNES, A.P.

TRATAMENTO ALTERNATIVO DA ÁGUA UTILIZANDO EXTRATO DE SEMENTE DE MORINGA

OLEIFERA E RADIAÇÃO SOLAR. Arq. Inst. Biol., São Paulo, v.73, n.3, p.287-293, jul/set 2006.

ANWAR, F., LATIF, S., ASHRAF, M., GILANI, AH. Moringa oleifera: A food plant with multiple medicinal

uses. Phytoter Res., v. 21: v. 17-25. 2007.

BAEZA, A., FERNÁNDEZ, M., HERRANZ, M., LEGARDA, F., MIRÓ, C., SALAS, A. REMOVING

URANIUM AND RADIUM FROM A NATURALWATER. Water, Air, and Soil Pollution, v. 173, n. 57 –

69. 2006.

BARBEHENN, R. V., CONSTABEL, C. P. Tannins in plant–herbivore interactions. Phytochemistry, v.

72, n. 1551–1565. 2011.

BARRETO, M. B., FREITAS, J. V. B., SILVEIRA, E. R., BEZERRA, A. M. E., NUMES, E. P.,

GRANOSA, N. V. Constituintes químicos voláteis e não-voláteis de Moringa oleifera Lam, Moringaceae.

Revista Brasileira de Farmacognosia. Brazilian Journal of Pharmacognosy v. 19(4): n. 893-897,

Out./Dez. 2009.

BONGIOVANI, M. C., MORAES, L. C. K., BERGAMASCO, R., LOURENÇO, B. S. S. e TAVARES, C.

R. G. Os benefícios da utilização de coagulantes naturais para a obtenção de água potável. Acta

Scientiarum. Technology, v. 32, n. 2 p. 167-170. 2010.

BONIOLO, M. R., YAMAURA, M. e MONTEIRO, R. A.. BIOMASSA RESIDUAL PARA REMOÇÃO DE

ÍONS URANILO. Quim. Nova, Vol. 33, No. 3, p.547-551, 2010.

CARNEIRO, A. C. O., VITAL, B. R., FREDERICO, P. G. U.,CARVALHO, A. M. M. L. e VIDAURRE, G.

B. PROPRIEDADES DE CHAPAS DE AGLOMERADO FABRICADAS COM ADESIVO TÂNICO DE

ANGICO-VERMELHO (Anadenanthera peregrina) E URÉIA-FORMALDEÍDO. Rev. Árvore, Viçosa-

MG, v.33, n.3, p.521-531. 2009.

POTENCIAL DE USO DE COMPOSTOS ORGÂNICOS COMO, …

Documents

Transcript of POTENCIAL DE USO DE COMPOSTOS ORGÂNICOS COMO, …